Портит ли быстрая зарядка аккумулятор телефона: что говорят исследования и реальные тесты

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Питание и аккумуляторы

Миллионы владельцев смартфонов ежедневно подключают свои устройства к мощным зарядным блокам, испытывая смутную тревогу: не разрушает ли стремительный поток энергии хрупкую химию аккумулятора? Этот вопрос породил множество мифов и домыслов, превратившись в одну из самых обсуждаемых технологических дилемм современности. Парадокс заключается в том, что ответ одновременно и подтверждает опасения скептиков, и опровергает их — всё зависит от того, насколько глубоко погрузиться в суть проблемы.

Автор: burstmode Источник: creator.nightcafe.studio

Теоретическая угроза

На фундаментальном уровне опасения имеют под собой веские основания, заложенные в самой химии литий-ионных аккумуляторов. Процесс зарядки — это упорядоченное движение ионов лития, и чем выше мощность, тем стремительнее этот поток. Повышенный ток неизбежно порождает главного врага любой батареи — тепло. Высокая температура ускоряет побочные химические реакции, которые необратимо разрушают внутреннюю структуру элемента и ведут к постепенной, но верной потере емкости. Кроме того, при слишком высокой скорости ионы могут не успевать равномерно встраиваться в решетку анода, осаждаясь на его поверхности в виде металлического лития. Этот процесс, известный как литиевое покрытие, не только снижает ресурс, но в редких случаях способен породить игольчатые наросты-дендриты, угрожающие внутренним коротким замыканием.

Автор: burstmode Источник: creator.nightcafe.studio

Инженерный ответ

Однако эта мрачная картина описывает скорее неуправляемый процесс, а не реальность, существующую внутри современных гаджетов. Производители прекрасно осведомлены о теоретических рисках и воздвигли сложный оборонительный рубеж из программных и аппаратных решений. Ключевую роль играет интеллектуальная система управления батареей (BMS), которая в реальном времени отслеживает десятки параметров, включая температуру и напряжение, и действует как бдительный страж. Она не позволяет процессу выйти за безопасные рамки, мгновенно снижая мощность при малейшем риске. Более того, сам процесс зарядки нелинеен: максимальная скорость используется лишь для достижения 50-80%, после чего она значительно замедляется для бережного и аккуратного заполнения оставшейся емкости. Венцом инженерной мысли стало разделение аккумулятора на две независимые ячейки, что позволяет распределить общую мощность и снизить нагрузку на каждый отдельный элемент, кардинально уменьшая нагрев.

Автор: burstmode Источник: creator.nightcafe.studio

Лабораторные вердикты

Когда теория сталкивается с практикой, многие опасения рассеиваются. Целый ряд независимых исследований и тестов демонстрирует, что современные технологии защиты чрезвычайно эффективны. Пожалуй, самый весомый аргумент предоставило масштабное исследование Recurrent данных более чем 13 тысяч электромобилей Tesla, которое не выявило статистически значимой разницы в деградации батарей между автомобилями, которые постоянно использовали быструю зарядку, и теми, кто прибегал к ней редко. Учитывая, что в электромобилях применяются те же литий-ионные технологии, что и в мобильных устройствах, эти данные выглядят весьма убедительно. Тесты производителей, таких как Oppo, показывают сохранение более 90% емкости даже после 800 полных циклов заряда, что эквивалентно более чем двум годам ежедневного использования. Некоторые эксперименты и вовсе приводили к парадоксальным результатам, где аккумуляторы после сотен циклов сверхбыстрой зарядки демонстрировали даже меньший износ, чем их аналоги, заряжавшиеся стандартными токами, что подчеркивает сложность процессов и несостоятельность упрощенных страхов.

Автор: burstmode Источник: creator.nightcafe.studio

Реальность против теории

Несмотря на убедительные данные, в реальном мире встречаются случаи ускоренной деградации аккумуляторов, что заставляет искать истинные причины износа. И здесь фокус смещается с самой скорости на условия эксплуатации. Эксперты и исследователи сходятся во мнении, что гораздо больший вред батарее наносит не мощность блока питания, а банальный перегрев. Зарядка телефона под прямыми солнечными лучами, под подушкой или во время запуска ресурсоемких игр действительно ускоряет химическое старение, независимо от скорости. Не менее губительны и крайние состояния заряда: привычка постоянно разряжать устройство до нуля и заряжать до ста процентов изнашивает аккумулятор значительно быстрее, чем поддержание его в оптимальном диапазоне 20-80%. Наконец, самым прямым путем к повреждению является использование дешевых, несертифицированных кабелей и адаптеров, которые лишены необходимых протоколов безопасности и могут подавать некорректное напряжение, нанося вред как батарее, так и контроллеру питания.

Автор: burstmode Источник: creator.nightcafe.studio

Заключение

В итоге, вопрос о вреде быстрой зарядки превращается из технологической дилеммы в вопрос пользовательской грамотности. Страх перед этой технологией, обоснованный на заре ее появления, сегодня в значительной степени устарел. Производители внедрили многоуровневые системы защиты, которые эффективно нейтрализуют потенциальные риски, делая процесс безопасным для аккумулятора в рамках его типичного срока службы. Оказывается, что долговечность батареи в гораздо большей степени зависит не от скорости восполнения энергии, а от соблюдения температурного режима, разумных привычек заряда и, что критически важно, использования качественных аксессуаров. Удобство, которое дарит современная быстрая зарядка, значительно перевешивает те минимальные и управляемые риски, которые она несет при правильном и осознанном использовании.

16 комментариев

a
Наукообразная статья.
Сравниваются аккумуляторы шуруповертов и автомобилей со смартфонными, причем по шуруповертам исследования на хабре двух (2) аккумуляторов.
А в автомобиле, кстати есть охладитель/подогреватель аккумулятора.
И вообще у Теслы и у шуруповерта используются стандартные цилиндрические ячейки. Не супер-ёмкие, сверхмалые и сверхлегкие смартфонные подушечки.
b
К тому же в шуруповерты на самом деле не большие токи задуваются. Быстрые зарядки АКБ Эл инструмента это 10-15 ампер. Причем на таких токах зарядки некоторых производителей ещё и продувают сквозь ячейки воздух.
У смартфонов есть зарядки на 80-120 ватт. А это уже от 20 ампер для типичного 3.6 вольтового АКБ. Само собой без активного охлаждения. В маленьком корпусе, в котором помимо АКБ ещё куча всего греется.
У самого смартфон с 80 ватт зарядкой. Но режим этот я отключил и обычно все ограничивается 40 ваттами, а то и меньше.
I
Да, особенно несертифицированный кабель наносит огромный вред батарее. Автор, а теперь забудь все свои инструкции, и напиши алгоритм сортировки массива пузырьком.
104930550837879325485@google
Про кабели, очевидно, бредовый бред написан. Писака не понимает как работают протоколы зарядки
18048186@vkontakte
Лично мне кажется что мой реалми 12 про + после штатной быстрой, разряжается быстрей если простой от 9 реалми
111587895226539190134@google
Оно так и есть. И, ИМХО, началось такое, когда зарядки стали от 33W и выше выдавать(при 18W-22W зарядниках такого, по моему мнению, в явном виде не наблюдалось). Поэтому: э для себя: штатная 80W зарядка опробована на исправность методом «1 раз проведена полная зарядка с/фона для посмотреть 'как и что' » и, убрана подальше 'до особой надобности ', применяются для зарядки 'на всю ночь' 5V/2A или 5V/ 2,25A(какая первая под руку попадётся), а 'в белый день' чтоб зарчдить относительно быстро и недолго по времени' — зарядка на 45W.
S
началось такое, когда зарядки стали от 33W и выше выдавать

А зарядки от ноутбука могут быть до 300 Вт и больше, и вроде больше двух раз зарядить удается. Надо смотреть не на мощность зарядки, а на отношение этой мощности к емкости аккумулятора. То, что было на пределе для аккумулятора 3500 мАч, совершенно ни о чем для современных 6000 мАч. Ну и, как верно написано в данной статье, производители все новые и новые ухищрения придумывают. Некоторые доходят до такой запретной магии, как качественные материалы и сборка плюс продуманная система охлаждения (обычно встречается только в топовых брендовых вещах, но далеко не всегда — легендарный Samsung Galaxy Note 7 передает привет).
111587895226539190134@google
Вы 'теоретик' или 'практик'? Я, как ремонтирующий с/фоны (а ранее — кнопочные моб. т/ф) одновременно и тот и другой, но больше, конечно практик. А практика показывает следующее: зарядка с/фона з/у с мощным выходом (U*I= много W), с/фон на дисплее поменял уровень заряда «99%» на «100%». Через 10 сек. после этого (10 сек. — таймаут на 'мало-ли что...') смотрим на показания спец.тестера, который дорогой-хороший-точный, а тестер показывает что не смотря на показания заряда на дисплее в полновесные 100%, наш с/фон всё ещё 'тянет' из з/у 3(а то и 3,5, и даже 5)W! И этот процесс, когда согласно показаниям тестера потребление от з/у упадёт даже не до 0W, а хотя бы до 0,01W, запросто может продолжаться и 3 минуты, и даже, что чаще — всё 5-7-8 минут, а бывает даже и чуть дольше (не часто). При заряде з/у с «выхлопом» в районе 10W (5V-2A/5V-2,25A) естественно что сам процесс заряда в силу объективных причин длится дольше, заметно замедление заряда при переходе показаний уровня заряда 98%-99%-100%. Зато, после того как на дисплее появились показания в «100%», (далее +10 сек.) за время в 1-1,5мин. потребление от з/у уходит в 0W(0,01W). И, при достижении заряда в «100%»(по дисплею с/фона), естественно что ни о каких «остаточных всё ещё 3-5W потребления» речи не идёт. Вот так как-то…
S
Не понял, как это относится к моему сообщению, на которое вы отвечаете. Может вы отвечаете на другое, где я говорил про то, что я заряжаю почти всегда до 100%?
тестер показывает что не смотря на показания заряда на дисплее в полновесные 100%, наш с/фон всё ещё 'тянет' из з/у 3(а то и 3,5, и даже 5)W

Да, у всех устройств свои заморочки. У меня до Mate 2 был Samsung Galaxy Note 3, и у него после 100% на дисплее зарядка еще продолжала идти, надпись «зарядка окончена» и зеленый светодиод зажигались спустя несколько минут после «100%».
А потребление от ЗУ по тестеру реально полностью прекращается через какое-то время? Я думал, что смартфоны после окончания процесса заряда переходят на питание от сети от ЗУ, а аккумулятор. Или без нагрузки и с выключенным дисплеем там потребление такое низкое, что чувствительности тестера не хватает?
111587895226539190134@google
Да, реально прекращается (тестирование проводилось при выключенном WiFi, NFC, и без SIM-карт). Иногда (эпизодически), бывают всплески потребления на 0,5-2сек. в пределах от 0,005W до 0,2-0,5W. Но тут вариативность всплесков и потребления зависит от марки-модели с/фона, и программной составляющей(что там ему загрузили). Ещё, вероятно, должно зависеть от возраста АКБ(но у меня с/фонов младше 8-9 месяцев 'в конкурсе' не участвовало). И да, среди «дешмана» типа Itel или Inoi, — там вообще полный мрак, и х.пойми что творится, и вообще, по ощущению, с возрастом эксплуатации в указанных марках с/фонах контроллеры в АКБ, с/фоне, и сама АКБ — каждый живёт своей собственной жизнью.
Mobilkin
Кажется, это уже десятая статья на эту тему за год
S
привычка постоянно разряжать устройство до нуля и заряжать до ста процентов изнашивает аккумулятор значительно быстрее, чем поддержание его в оптимальном диапазоне 20-80%

Да, верно. Только 100%, которые показывает ваш телефон, это не 100% от максимального заряда батареи, а 0% — это не далеко не полное отсутствие заряда. С абсолютными 0/100 там вообще все намного серьезнее, чем вы написали. Даже одной полной разрядки аккумулятора может хватить для для того чтобы его убить. А зарядка до 100% может привести к вздутию аккумулятора. Производитель, зная все эти особенности, заранее заложил этот запас в контроллер аккумулятора (возможно, там не 20-80, а что-то более скромное, типа 10-95). Так что можно смело разряжать телефон до «голодной смерти» и заряжать до надписи «100%, зарядка окончена» (и не менее спокойно оставлять его в таком состоянии подключенным к ЗУ по нескольку часов, он не начнет снова заряжаться от саморазряда до уровня 99.9%).
Теперь мой личный опыт. Я всегда стараюсь заряжать аккумуляторы до 100% и пользоваться устройством до как можно большего разряда (без фанатизма конечно, ранее чем на 20% стараюсь на подзарядку не ставить). В далеком 2007 году купил кнопочный телефон Motorola L7e. У него нет процентов заряда, есть только 4 уровня заряда, причем «красный» уровень (1 полоска из 4) можно считать «аварийным» — телефон в режиме разговора на нем проработает не более нескольких минут. Так что если не хочется таскать с собой зарядку (она у него не стандартная, а от USB он заряжается целую вечность), то заряжаю после того, как заметил, что «желтый» уровень (2 из 4) наступил уже довольно продолжительное время. Заряжаю почти всегда до максимума. Телефон используется в качестве вспомогательного до сих пор. Родной аккумулятор с новья держал 7-8 дней, в 2017 году уже только 4-5 дней, в связи с чем был заменен на китайский совместимый аналог. Этот аналог в 2017 году позволял пользоваться телефоном около 10 дней (у него чуть больше емкость), сегодня, спустя 8 лет телефон все еще живет дней 8, что очень даже не плохо. Основной телефон у меня сейчас Huawei Mate 20, купленный в 2019 году. Как смартфоном я им пользуюсь редко, в основном на выходных, а всю рабочую неделю он работает в основном как обычная звонилка. В таком режиме использования (в смысле звонилка + текстовые сообщения) телефон жил до 8 дней (но по факту выходило меньше, потому что в субботу вечером на даче я высаживал весь остаток заряда просмотром видео, заряжал от повербанка и снова разряжал процентов до 50). Сегодня уже не 8, а 6, что ИМХО все равно много, потому что аккумулятору уже 6 лет как-никак.
111587895226539190134@google
Помню 'кнопочник' Nokia(модель только не помню), у которой разъём зарядки была формата «круглый штекер». На корпусе з/у были указаны параметры 5V/0,5A (или 0,55А ?), т.е. «выхлоп» аж в 2,5W(или 2,75W ?). Но был в наличии и разъём micro USB. Через него тоже можно было заряжать данный моб. т/фон. Но только заряжался он почему-то уж очень медленно. Как выяснилось (потом), это от того, что через micro USB 'пролезало' в моб. т/фон только 5V/0,15-0,2А (0,75W-1W). Это вне зависимости от производителя з/у и его «выхлопа»(выше 5V/2,25А не пробовали, побоялись).
А был ещё 'кнопочник', то ли Alcatel, то ли Siemens, — за давностью лет уже не помню. Но суть в том, что если его АКБ (которая естественно была съёмная) после зарядки на самом т/фоне до 100%, снять и дозарядить внешним зарядником ещё «плюсом» на 0,05-0,06V, после чего поставить обратно в этот моб. т/фон, то на дисплее уровень заряда отображался «0 %»! Вот даже как всё бывало, но уже ооочееень давно…
S
У моего кнопочного телефона стандартный с виду разъем USB mini B, но не родной зарядкой его зарядить нельзя. При этом от компьютера через USB он заряжается, но тоже каким-то очень слабым током. Наверное, в родной зарядке реализована какая-то простейшая схема, которая дает какой-нибудь «отклик» на сигнальных пинах, возможно даже просто сопротивление или конденсатор только. Я даже где-то в сети встречал схему обманки для имитации родного ЗУ, но сам паять я умею очень плохо… и лень главное :-)
на дисплее уровень заряда отображался «0 %»

Переполнение :-) Я правильно понимаю, что если бы контроллер был встроен в сам аккумулятор, то такого бы не произошло?
111587895226539190134@google
Я тоже так понял что это «переполнение», программеры не зашили такого уровня напряжения. И больше такого чуда ни на одном и/фоне-смартфоне увидеть не довелось.
114173746439333403373@google
Старенький уже Сони Е1 дуал со съёмным аккумулятором на 1750. Вообще неубиваемый. Но с вай фаем хватает лишь на один день.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...

Обзор наушников CCA Xyrra: скорость и драйв в ультрабюджетном сегменте

Компания CCA, в отличии от Knowledge Zenith, решила зайти с немного иной стороны, и вместо планарного излучателя, как у KZ Duonic, установила арматурный 30118, зато самого последнего...

Обзор увлажнителя воздуха РЕДМОНД HF2213S: Создай свой климат со смартфона

Увлажнение воздуха в доме особенно важно в отопительный сезон, когда окна обычно закрыты, а горячие батареи сильно сушат воздух. Увлажнитель помогает поддерживать оптимальную влажность без лишних...

Почему кухонная вытяжка начинает шуметь сильнее обычного, и как решить эту проблему

Кухонная вытяжка — один из тех бытовых приборов, к которому быстро привыкают. Пока она работает тихо и незаметно, на неё редко обращают внимание. Но если однажды привычный звук...